Desarrollo de una aplicación para dispositivos móviles para la recolección de datos de ensayos de laboratorio del curso Mecánica de Suelos

(1)

Universidad de San Carlos de Guatemala Facultad de Ingeniería

Escuela de Ingeniería Civil

DESARROLLO DE UNA APLICACIÓN PARA DISPOSITIVOS MÓVILES PARA LA RECOLECCIÓN DE DATOS DE ENSAYOS DE LABORATORIO

DEL CURSO MECÁNICA DE SUELOS

Joshua Roberto Matus Colocho

Asesorado por el Ing. Milton Roberto Matus Izaguirre

(2)

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

FACULTAD DE INGENIERÍA

DESARROLLO DE UNA APLICACIÓN PARA DISPOSITIVOS MÓVILES PARA LA RECOLECCIÓN DE DATOS DE ENSAYOS DE LABORATORIO

DEL CURSO MECÁNICA DE SUELOS

TRABAJO DE GRADUACIÓN

PRESENTADO A LA JUNTA DIRECTIVA DE LA FACULTAD DE INGENIERÍA

POR

JOSHUA ROBERTO MATUS COLOCHO

ASESORADO POR EL ING. MILTON ROBERTO MATUS IZAGUIRRE

AL CONFERÍRSELE EL TÍTULO DE

INGENIERO CIVIL

(3)

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE INGENIERÍA

NÓMINA DE JUNTA DIRECTIVA

DECANO Ing. Pedro Antonio Aguilar Polanco VOCAL I Ing. Angel Roberto Sic García

VOCAL II Ing. Pablo Christian de León Rodríguez VOCAL III Inga. Elvia Miriam Ruballos Samayoa VOCAL IV Br. Narda Lucía Pacay Barrientos VOCAL V Br. Walter Rafael Véliz Muñoz SECRETARIA Inga. Lesbia Magalí Herrera López

TRIBUNAL QUE PRACTICÓ EL EXAMEN GENERAL PRIVADO

DECANO Ing. Angel Roberto Sic García

EXAMINADOR Ing. Claudio César Castañón Contreras EXAMINADOR Ing. Alfredo Enrique Beber Aceituno EXAMINADOR Ing. José Mauricio Arriola Donis SECRETARIO Ing. Hugo Humberto Rivera Pérez

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)

ACTO QUE DEDICO A:

Dios Mis padres Mis hermanos Mi abuela Mi abuela Mi familia

Por ser la fuente de amor y sabiduría en mi vida, y por tener la dicha de recibir día a día sus incontables bendiciones.

Milton Roberto Matus Izaguirre y Ada Jemima Colocho Arévalo, por ser un ejemplo de integridad y excelencia para mi persona y por

darme su amor y apoyo en el transcurso de mi vida.

Samantha, Isaac, Allison, Brian y Sofia.

Hortencia Arévalo de Colocho, por haber sido la responsable de plantar en mí la semilla de la obediencia y amor a Dios.

Otilia Izaguirre, por su apoyo y amor incondicional.

A mis tíos, tías, primos, primas y sobrinos. Por ser una fuente de inspiración y apoyo para mi vida, por siempre darme su confianza y apoyo y motivarme a dar lo mejor de mí.

(10)

Mi tío

Mi tía

Mi amigo Pedro Pablo

Fernandez y familia

Mis amigos

Luis Colocho (q. e. p. d.), por haberme dado el ejemplo de cómo ser un hombre sencillo, humilde, y a la vez amoroso y compasivo.

Elsa Matus, por brindarme siempre su inigualable amor e incontables muestras de cariño.

Por darme su amistad incondicional, y ser una roca, en la cual siempre me podré apoyar en los momentos difíciles.

Por llenar mi vida y mi corazón de alegría, por ser los protagonistas de los momentos más

felices que he vivido, y por el infinito apoyo que me han dado para llegar hasta aquí.

(11)

AGRADECIMIENTOS A:

Universidad de San Carlos de Guatemala

Facultad de Ingeniería

Mi padre

Mi madre

Familia Fernández Sosa

Mis amigos

Por ser una fuente de conocimiento y sabiduría.

Por haberme formado y preparado para ser un profesional con honor, integridad y capacidad.

Milton Matus, por ser un maravilloso padre, amigo, consejero y maestro.

Por ser una madre amorosa, paciente y luchadora.

Por su invaluable amistad y cariño.

Por su inigualable amistad, cariño, confianza y apoyo.

(12)

I

ÍNDICE GENERAL

ÍNDICE DE ILUSTRACIONES ... V LISTA DE SÍMBOLOS ... XI GLOSARIO ... XIII RESUMEN ... XXI OBJETIVOS ... XXIII INTRODUCCIÓN ... XXV

1. DESCRIPCIÓN DE LOS ENSAYOS DEL LABORATORIO DE

SUELOS ... 1

1.1. Gravedad específica ... 1

1.2. Límites de Atterberg ... 3

1.3. Análisis granulométrico... 6

1.4. Ensayo de Proctor ... 8

1.5. Valor soporte del suelo (CBR) ... 11

1.6. Densidad de campo ... 12

2. DESCRIPCIÓN DE LOS DISPOSITIVOS MÓVILES ... 15

2.1. Almacenamiento ... 15

2.2. Precios ... 15

2.3. Peso y dimensiones ... 15

2.4. Pantalla ... 16

2.5. Procesador ... 16

2.6. Cámara ... 16

2.7. Energía y batería ... 16

(13)

II

2.8.1. Samsung Galaxy S3 ... 17

2.8.2. Samsung Galaxy S3 mini ... 19

2.8.3. Samsung Galaxy Note ... 20

2.8.4. LG G2 ... 21

2.8.5. LG Optimus L1 II ... 22

2.8.6. LG Optimus L5 II ... 23

2.8.7. Huawei Dquad XL U9510 ... 24

2.8.8. Huawei Ascend P7 ... 25

3. PAQUETES PARA EL DESARROLLO DE APLICACIONES ... 27

3.1. Sistema Android ... 27

3.1.1. Eclipse ... 27

3.1.2. Android Studio ... 28

3.1.3. Native Development Kit (NDK) ... 29

3.1.4. App Inventor para Android... 31

3.1.5. Basic 4 Android ... 31

3.2. Sistema iOS ... 32

3.2.1. Xcode ... 33

3.2.1.1. Objective-C ... 33

3.2.1.2. Swift ... 34

3.2.2. LiveCode ... 34

3.2.3. Xamarin ... 35

4. DESCRIPCIÓN DEL DESARROLLO DE LA APLICACIÓN ... 37

4.1. Introducción ... 37

4.2. Desarrollo de la interfaz gráfica ... 38

4.2.1. Creación de la interfaz de usuario mediante el diseñador abstracto ... 38

(14)

III

4.3. Programación de los eventos ... 45

4.3.1. Control y calidad de los datos ingresados ... 46

4.3.2. Almacenamiento de datos en variables ... 48

4.3.3. Creación y lectura de archivos ... 51

4.3.3.1. Métodos WriteList y ReadList ... 51

4.3.4. Envío de archivos mediante correo electrónico ... 54

4.4. Prueba de versión beta ... 57

4.5. Desarrollo de la versión final ... 58

5. MÉTODO PARA LA DISTRIBUCIÓN DE LA APLICACIÓN DENTRO DE LA ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL ... 61

5.2. Distribución de las herramientas ... 61

5.3. Enseñanza del uso de la aplicación ... 63

5.4. Capacitación a los catedráticos y auxiliares del curso. ... 63

6. MANUAL DE USO Y GUÍA DE USUARIO DE LA APLICACIÓN ... 65

6.2. Descarga e instalación de la aplicación ... 65

6.2.1. Descarga e instalación por medio de Play Store .... 65

6.2.2. Descarga e instalación por medio de Dropbox ... 67

6.3. Pantalla inicial ... 72

6.3.1. Crear proyecto ... 73

6.3.2. Abrir proyecto ... 75

6.4. Ingreso y visualización de datos ... 76

6.4.1. Gravedad específica ... 77

6.4.1.1. Ingreso de datos ... 77

6.4.1.2. Visualización de datos ... 79

(15)

IV

6.4.3. Granulometría ... 85

6.4.4. Ensayo de Proctor ... 88

6.4.5. Valor soporte del suelo (CBR) ... 95

6.4.6. Densidad de campo ... 107

6.5. Guardar archivo ... 113

6.6. Enviar archivo por correo ... 115

6.7. Importación de los archivos generados del dispositivo a la computadora ... 120

6.8. Uso de la hoja electrónica ... 121

CONCLUSIONES ... 125

RECOMENDACIONES... 127

(16)

V

ÍNDICE DE ILUSTRACIONES

FIGURAS

1. Samsung Galaxy S3-Imagen real del dispositivo ... 17

2. Samsung Galaxy S3 mini-Imagen real del dispositivo ... 19

3. Samsung Galaxy Note-Imagen real del dispositivo ... 20

4. LG G2-Imagen real del dispositivo ... 21

5. LG Optimus L1 II-Imagen real del dispositivo ... 22

6. LG Optimus L5 II-Imagen real del dispositivo ... 23

7. Huawei Dquad XL U9510-Imagen real del dispositivo ... 24

8. Huawei Ascend P7-Imagen real del dispositivo ... 25

9. Diseñador abstracto de interfaz de usuario ... 39

10. Diseñador de interfaz de usuario–Introducción de controles ... 40

11. Visualizador preliminar de controles ... 41

12. Visualización de la interfaz de usuario en emulador ... 42

13. Declaración de los diferentes tipos de controles ... 43

14. Inicialización de los controles ... 44

15. Asignación de propiedades a los controles ... 44

16. Añadidura de los controles a la pantalla ... 44

17. Visualización final de la pantalla ... 45

18. Mensaje de advertencia de campo vacío ... 47

19. Mensaje de dato mayor a otro ... 48

20. Declaración de variables dentro del módulo ... 50

21. Asignación de valores a variables globales ... 51

22. Ejemplo de cómo utilizar el comando WriteList ... 53

(17)

VI

24. Ejemplo de cómo enviar archivos por correo ... 56

25. Campo de búsqueda con nombre de la aplicación ... 66

26. Resultados de búsqueda ... 66

27. Pantalla para instalación de la aplicación ... 67

28. Página con el archivo almacenado en Dropbox ... 68

29. Pantalla para la descarga de la aplicación ... 68

30. Carpeta de descargas con archivo de la aplicación ... 69

31. Aviso de bloqueo de instalación de aplicaciones de terceros ... 70

32. Habilitación de instalación de aplicaciones de terceros ... 70

33. Pantalla de instalación de la aplicación ... 71

34. Pantalla inicial de la aplicación ... 72

35. Ingreso del nombre del proyecto... 73

36. Menú principal ... 74

37. Listado de proyectos creados ... 75

38. Teclado para ingreso de datos alfanuméricos ... 76

39. Teclado para ingresar datos numéricos ... 77

40. Menú principal-Gravedad específica ... 78

41. Ingreso de datos–Gravedad específica ... 78

42. Seleccionar matraz–Gravedad específica ... 79

43. Campos de texto deshabilitados y botón Modificar ... 80

44. Pantalla principal–Límites de Atterberg ... 81

45. Menú principal de cada límite–Límites de Atterberg ... 82

46. Ingreso de datos–Límites de Atterberg ... 83

47. Seleccionar tarro-Límites de Atterberg ... 84

48. Campos de texto deshabilitados y botón Modificar ... 85

49. Ingreso de datos–Granulometría ... 86

50. Cambio del estado del ensayo de granulometría ... 87

51. Visualización de datos–Granulometría ... 88

(18)

VII

53. Información básica–Ensayo de Proctor ... 89

54. Menú principal para el ingreso de datos–Ensayo de Proctor ... 90

55. Ingreso de datos de cilindros–Ensayo de Proctor ... 91

56. Selección del cilindro al que pertenece el tarro-Ensayo de Proctor ... 92

57. Ingreso de datos–Ensayo de Proctor ... 92

58. Menú para visualizar datos–Ensayo de Proctor ... 93

59. Visualización de datos básicos–Ensayo de Proctor ... 94

60. Visualización de datos de cilindro–Ensayo de Proctor ... 94

61. Visualización de datos de tarro–Ensayo de Proctor ... 95

62. Pantalla principal–Valor soporte del suelo ... 96

63. Menú de datos de tarro-Valor soporte del suelo ... 97

64. Ingreso de datos-Valor soporte del suelo ... 98

65. Ingreso de información del anillo-Valor soporte del suelo ... 99

66. Pantalla para la selección de cilindro–Valor soporte del suelo ... 100

67. Menú de ingreso de datos de cilindro–Valor soporte del suelo ... 101

68. Ingreso de datos de tarros–Valor soporte del suelo ... 102

69. Ingreso de datos del anillo–Valor soporte del suelo ... 102

70. Pantalla para seleccionar la fecha–Valor soporte del suelo ... 103

71. Ingreso de datos del dial–Valor soporte del suelo ... 103

72. Menú de visualización de datos–Valor soporte del suelo ... 104

73. Visualización de dato de pesos–Valor soporte del suelo ... 105

74. Visualización de datos de lectura del dial-Valor soporte del suelo ... 106

75. Visualización de datos de lectura del anillo-Valor soporte del suelo .. 106

76. Menú principal–Densidad de campo ... 107

77. Ingreso de datos–Densidad de campo ... 108

78. Selección de muestras–Densidad de campo ... 109

79. Menú visualización de datos–Densidad de campo ... 110

(19)

VIII

81. Ingreso de resultados de Proctor–Densidad de campo ... 112

82. Resultados–Densidad ... 112

83. Opción Guardar datos ... 113

84. Cuadro de diálogo para guardar datos ... 114

85. Opción enviar archivos ... 115

86. Selección del servidor de correo electrónico ... 116

87. Ingreso de datos de la cuenta de correo ... 116

88. Ingreso de datos del correo a mandar ... 117

89. Cuadro de diálogo para seleccionar archivo ... 118

90. Botón para enviar el correo ... 119

91. Mensaje de envio exitoso ... 119

92. Directorio de archivos de la aplicación ... 120

93. Archivos generados por aplicación ... 121

94. Archivo de Excel para procesar archivos ... 122

95. Diálogo para abrir archivos ... 123

96. Hoja de Excel con datos ya procesados ... 124

TABLAS I. Valores de α según la temperatura ... 3

II. Valores de K según el número de golpes ... 5

III. Valores de carga unitaria ... 12

IV. Samsung Galaxy S3-Características del dispositivo ... 18

V. Samsung Galaxy S3 mini-Características del dispositivo ... 19

VI. Samsung Galaxy Note-Características del dispositivo ... 20

VII. LG G2-Características del dispositivo ... 21

VIII. LG Optimus L1 II-Características del dispositivo ... 22

IX. LG Optimus L5 II-Características del dispositivo ... 23

(20)

IX

(21)

(22)

XI

LISTA DE SÍMBOLOS

Símbolo Significado

txt Archivo de texto

C Lenguaje de programación en el cual se basan la

mayoría de lenguajes más complejos.

C++ Lenguaje de programación orientado a objetos

basajo en el lenguaje C.

Cc Coeficiente de curvatura

Cu Coeficiente de uniformidad

Wn Contenido de humedad al número de golpes N

D10 Diámetro aparente de la partícula de suelo a un 10 % D30 Diámetro aparente de la partícula de suelo a un 30 % D60 Diámetro aparente de la partícula de suelo a un 60 % Factor de corrección para el peso unitario de los sólidos

GHz Gigahercio GS Gravedad específica de los suelos

IP Índice de plasticidad

Límite líquido

MP Megapixeles

Wmw Peso del matraz con agua

Ws Peso del matraz con el suelo

Wmsw Peso del matraz con el suelo y agua Peso específico de los sólidos

(23)

XII

° Peso específico del agua a 20 °C

PUH Peso unitario húmedo

PUS Peso unitario seco

% CBR Porcentaje California Bearing Ratio

% C Porcentaje de compactación

Q Quetzales

2G Segunda generación de telecomunicación en

telefonía móvil.

3G Tercera generación de telecomunicación en telefonía móvil.

(24)

XIII

GLOSARIO

.Net Framework de Microsoft que permite en desarrollo rápido de aplicaciones.

AASHTO American Association of State High-Way and Transportation Officials (Asociación Americana de Oficiales de Carreteras Estatales y Transportes).

Android Sistema operativo para dispositivos móviles basado en Linux y que actualmente es desarrollado por Google.

API Application Programming Interface (Interfaz de programación de aplicaciones).

APK Android Applicacion Package (Paquete de Aplicación de Android).

ASTM American Society for Testing Materials (Sociedad Americana para Ensayos de Materiales).

Base Capa intermedia entre la subbase y la carpeta del pavimento, generalmente constituida por agregados pétreos convenientemente graduados y compactados.

(25)

XIV

Campo de texto Control gráfico utilizado para permitir al usuario el ingreso de datos para ser empleados por el programa informático o aplicación.

Clase En informática es una plantilla de código de programación para la creación de objetos la cual provee valores, funciones y métodos predeterminados.

Código abierto Expresión con la que se conoce al software o hardware distribuido y desarrollado libremente bajo licencias gratuitas.

CPU Central proccesing unit (unidad central de

procesamiento).

Debug Proceso de identificación y corrección de errores de

programación.

Double En informática es un tipo de dato numérico el cual

ocupa 8 bytes en la memoria de una computadora y representa a un número racional.

Dropbox Servicio de alojamiento de archivos en la nube que permite a los usuarios almacenar y sincronizar archivos en línea.

(26)

XV

Encriptar En informática es convertir un texto normal a un texto codificado de modo que las personas que no conozcan el código sean incapaces de leerlo.

Gigabyte Medida de la memoria de un ordenador que es igual a 1 000 millones de bytes.

Google Play Store Tienda online operada por Google para la descarga de música, juegos, aplicaciones, películas y libros.

Hidrometría Determinación de la dureza de las aguas.

Hidrométrico Perteneciente o relativo a la hidrometría.

Humedad óptima Humedad de agua necesario para que una muestra de suelo al ser compactado obtenga la mayor densidad posible.

IDE Integrated Development Environment (entorno de desarrollo integrado).

Int En informática es un tipo de dato numérico el cual ocupa 4 bytes en la memoria de una computadora y el cual representa a número entero.

IntelliJ Ambiente de desarrollo integrado para el desarrollo de programas informáticos.

(27)

XVI

Interfaz de usuario En informática es un tipo de interfaz que permite a los usuarios interactuar con cualquier aparato electrónico a través de iconos gráficos e indicadores visuales.

iOS Sistema operativo para dispositivos móviles

desarrollado por la compañía Apple.

Java Lenguaje de programación orientado a objetos para el desarrollo de aplicaciones y programas de informática.

JNI Java native interface (Interfaz nativo de Java).

Layout Plantilla o esquema de distribución de los elementos

gráficos que conforman el diseño de una interfaz gráfica.

LIBM En informática, hace referencia a una librería que contiene las operaciones matemáticas básicas.

MIT Massachusetts Institute of Technology (Instituto de Tecnología de Massachusetts).

MIT´s CML MIT´s Center for Mobile Learning (Centro para el aprendizaje de desarrollo de tecnología móvil del MIT).

(28)

XVII

MIT´s CSAIL MIT´s Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory (Laboratorio de Ciencias de la Computación e Inteligencia Artificial del MIT).

OpenGL Open Grafics Library (Librería Abierta de Gráficos).

Peso unitario Peso por unidad de volumen de la parte sólida del suelo.

PHP Lenguaje de programación originalmente diseñado para el desarrollo de contenido dinámico en la web.

Picnómetro Aparato que se utiliza para determinar las densidades de distintas sustancias.

Pixel Superficie homogénea más pequeña de las que

compone una imagen, que se define por su brillo y color.

Plugin En informática es un accesorio que se le agrega a un

software para expandir y ampliar las características que este posee.

SDK Software Development Kit (Kit de Desarrollo de Software).

SMTP Simple Mail Transfer Protocol (Protocolo para Transferencia Simple de Correo). Protocolo estándar para el intercambio de correos electrónicos.

(29)

XVIII

String Conjunto de caracteres consecutivos.

Subbase Capa constituida por agregados pétreos convenientemente graduados y compactos, construida sobre la subrasante, y sobre la cual se construye la base.

Subrasante Terreno de fundación de los pavimentos, la cual puede estar constituida por el suelo natural del corte o de la parte superior de un relleno debidamente compactado.

Tamiz Utensilio que se utiliza para separar las partes finas de las gruesas de una muestra de suelo y que está formado por una tela metálica o rejilla tupida la cual está sujeta a un aro.

Tarro Recipiente de forma cilíndrica el cual es generalmente más alto que ancho.

Variable Nombre asignado a un dato que puede ser leído, alterado o controlado y puede tomar distintos valores durante la ejecución de un programa.

Versión beta En informática es la primera versión completa de un programa informático el cual es posible que sea inestable o el cual contiene errores.

(30)

XIX

XML Extensible Markup Language (lenguaje de marcas extensible). Lenguaje de programación utilizado para almacenar datos en forma legible.

(31)

(32)

XXI

RESUMEN

Por los avances tecnológicos que hoy en día se presentan surge la necesidad que el ingeniero civil siempre esté actualizado y tenga la capacidad de dominar y manejar las diferentes tecnologías que el mercado ofrece. Esto es para que el profesional se desenvuelva de una manera más eficaz y óptima en el campo y para que posea más herramientas que le ayuden a optimizar y facilitar cualquier proceso o tarea que tenga que realizar.

En el presente trabajo se desarrolló la metodología para diseñar y crear una aplicación para dispositivos móviles que sea usada por los futuros estudiantes que cursen la clase de Mecánica de Suelos 1.

Primero se da una breve explicación de cada uno de los ensayos realizados en este laboratorio. Luego se expone las características que los dispositivos móviles poseen. Después se expone algunas de las herramientas que hoy en día están disponibles para la creación de aplicaciones.

Continuando se describe todo el proceso para el desarrollo de una aplicación desde la etapa de programación hasta su distribución. Para finalizar se expone el método que se utilizará para distribuirla y se adjunta el manual y guía de usuario de esta aplicación.

(33)

(34)

XXIII

OBJETIVOS

General

Desarrollar una aplicación para dispositivos móviles para que el estudiante utilice la capacidad de procesamiento de datos que estos tienen y así asegurar un mejor aprendizaje del curso de Mecánica de Suelos.

Específicos

1. Optimizar el proceso de obtención e interpretación de datos provenientes de los diferentes ensayos del laboratorio del curso de Mecánica de Suelos.

2. Desarrollar una interfaz gráfica que sea amigable con el estudiante y que le facilite el ingreso de datos.

3. Implementar una hoja electrónica que procese los datos obtenidos en los ensayos para así conocer las propiedades del suelo; así como también que sea una guía para que el estudiante conozca el proceso a seguir para la obtención de los resultados obtenidos.

4. Ayudar a mejorar el proceso de aprendizaje así como también contribuir con la modernización de la ingeniería.

(35)

(36)

XXV

INTRODUCCIÓN

Hoy en día es cada vez más fácil para cualquier persona acceder o poseer un dispositivo móvil o teléfono inteligente. Estos dispositivos tienen la capacidad de tener varios tipos de aplicaciones que permiten al usuario realizar diversas actividades. Entre ellas están las de tomar fotografías y videos, acceso a internet, enviar y recibir correos electrónicos, acceso a redes sociales, GPS, juegos, entre otras.

Sin embargo, en lo que respecta a aplicaciones de ingeniería civil, el número de estas es muy limitado. La mayoría tienen muy pocas funciones y son muy pocas las creadas con fines educativos. Por estos motivos es necesario que los ingenieros civiles se involucren más en el desarrollo de aplicaciones para dispositivos móviles.

El propósito de este trabajo es la creación de una aplicación para dispositivos móviles que tengan sistema operativo Android, y pueda ser usada por los estudiantes del laboratorio de Mecánica de Suelos. Para que ellos puedan tener una herramienta que les ayude a recolectar y procesar los datos procedentes de los ensayos realizados en este laboratorio y también garantizar la calidad de estos mismos.

El trabajo primero da una breve explicación de cada ensayo y proporciona una breve teoría, además de los resultados que estos presentan. También expone las características que los teléfonos o dispositivos móviles poseen proporcionándoles las diferentes capacidades de procesamiento,

(37)

XXVI

almacenamiento y demás características que influyen en el comportamiento y funcionamiento de los dispositivos.

Luego se exponen algunas de las diferentes herramientas disponibles en el mercado para el desarrollo de aplicaciones. Se explica de forma breve cómo funcionan y las ventajas que proporciona a los usuarios.

Para la creación de esta aplicación se utilizó el software Basic 4 Android y se dedica un capítulo para describir todo el proceso de su creación. Se menciona el diseño de la interfaz gráfica, control y manejo de los datos ingresados, pruebas de las versiones beta y finalizando con la etapa de distribución de la versión final de la aplicación.

Para finalizar se ha creado un manual y guía de usuario para que cualquier estudiante que desee utilizar esta aplicación tenga un documento que lo ayude en el dominio de esta herramienta.

(38)

1

1. DESCRIPCIÓN DE LOS ENSAYOS DEL LABORATORIO DE

SUELOS

1.1. Gravedad específica

La gravedad específica de un material o suelo está definida como el resultado de dividir el peso unitario del material entre el peso unitario del agua destilada a una temperatura de 4 ºC. Esto porque a esta temperatura el agua llega a tener su peso unitario máximo. Se calcula utilizando la siguiente fórmula:

Donde Gs es la gravedad específica del suelo, es el peso específico de los sólidos expresado en g/cm3_{y = peso específico del agua a 4 ºC} expresado en g/cm3_.

La importancia de la obtención de este valor es muy útil para el cálculo de relación de vacíos de una muestra y en el análisis hidrométrico se utiliza para predecir el peso unitario del suelo. Además de ellos, sirve para realizar la recta de saturación en el ensayo de compactación Proctor.

(39)

2

A menudo, para este ensayo se utiliza agua común en lugar de agua destilada. Sin embargo el error en este caso es bastante pequeño. Es posible determinarlo si se usa agua común, de la siguiente forma: se llena el frasco hasta la marca, y se obtiene la temperatura y el peso solo del agua. Luego se determina la densidad del agua común para compararla con la densidad del agua destilada a la temperatura adecuada en tablas. Generalmente, si el error de densidad es menor que 0,001, puede ser despreciado.

Fórmula a utilizar para encontrar gravedad específica

∗

Donde Ws es el peso del suelo seco, Wmw es el peso del matraz combinado con el agua. Wmsw es el peso del matraz más el suelo y el agua, y α es la corrección de la temperatura, esta se calcula como:

(40)

3

Para corregir la gravedad específica de acuerdo con la temperatura se emplea esta tabla:

Tabla I. Valores de α según la temperatura

Temperatura (ºC) α (g/cm3)

16 1,0007 0,99897

18 1,0004 0,99862

20 1,0000 0,99823

22 0,9996 0,99780

24 0,9991 0,99732

26 0,9986 0,99681

Fuente: BOWLES, Joseph. Manual de laboratorio de suelos en ingeniería. p. 64.

1.2. Límites de Atterberg

Tienen su base teórica en el concepto que los suelos finos se encuentran en diferentes estados en la naturaleza, en función de su contenido de agua. Los posibles estados son: sólido, semisólido, plástico, semilíquido y líquido.

La cantidad de agua que posee un material varía de un estado a otro. El objetivo de estos ensayos es encontrar el rango de humedad en el cual, un suelo presenta características plásticas, es decir, se deforma sin romperse. Para los suelos esto se traduce en la capacidad de deformarse sin agrietarse o producir una deformación elástica. Los límites de Atterberg son propiedades de los suelos los cuales definen la plasticidad y se utilizan en la identificación y clasificación de un suelo.

(41)

4

Albert Mauritz Atterberg, el científico que planteó esta hipótesis, dividió y consideró tres límites o estados de consistencia: el límite de contracción que es la división entre el estado sólido y semisólido, el límite plástico que es la división entre los estados semisólido y plástico. El límite líquido que se define como la división entre estado plástico y semilíquido. También se denomina al límite líquido como la división entre el estado plástico y líquido.

El límite líquido es la humedad necesaria para pasar de un estado semilíquido a plástico o viceversa. Se encuentra por medio de la siguiente ecuación:

25

,

Dónde WN es el contenido de humedad al número de golpes N obtenido en el ensayo y N es el número de golpes necesario para separar una ranura de aproximadamente 1 cm de suelo.

La expresión anterior es expresada por medio de una constante K. Al ser en la práctica muy difícil su cálculo, se ha establecido una tabla con valores para K típicas.

(42)

5

Tabla II. Valores de K según el número de golpes

N K N K 15 0,9401 26 1,0048 16 0,9474 27 1,0094 17 0,9544 28 1,0138 18 0,9610 29 1,0181 19 0,9673 30 1,0223 20 0,9734 31 1,0264 21 0,9791 32 1,0303 22 0,9846 33 1,0342 23 0,9810 34 2,0379 25 0,9951 35 1,0416 25 1,0000 36 1,0451

Fuente: HERNÁNDEZ CANALES, Juan Carlos. Características físicas y propiedades mecánicas

de los suelos y sus métodos de medición. p. 53.

El límite plástico es la humedad necesaria para pasar de un estado plástico a un semisólido y viceversa. Este se calcula únicamente extrayendo la humedad de necesaria para agrietar o separar cilindros hechos con el mismo suelo.

El índice de plasticidad es el rango de humedad en el cual el suelo permanece en estado plástico. Este se calcula con la siguiente expresión:

(43)

6 1.3. Análisis granulométrico

Se le llama análisis o clasificación granulométrica a la medición que se le hace a los granos de una muestra de un suelo, a un material sedimentario o a una formación sedimentaria con el propósito de determinar el porcentaje de los diferentes tamaños de partículas previstos en una escala granulométrica.

Este ensayo consiste en pasar cierta cantidad de material por tamices de aberturas rectangulares. Estas no proveen información acerca de la forma de los granos del suelo, ya que se limitan a indicar qué granos pasan por qué tamiz. Los resultados se presentan en forma de curva para comparar distintos sólidos y visualizar la distribución de tamaños de granos presentes. Los tamaños varían entre los dos milímetros y 0,075 mm.

En el gráfico, las ordenadas son el porcentaje que pasa en escala natural y las abscisas, el tamaño de las partículas en milímetros en una escala logarítmica. Lo último mencionado, sirve para representar el mismo peso y precisión para todas las medidas. Esto solo es una aproximación a la situación real, ya que hay varias limitaciones físicas, como la presencia de grumos en la muestra, el empleo de mallas de forma regular para partículas de forma irregular y el número limitado de tamices.

De la curva de distribución granulométrica, se extraen diámetros característicos como el D10, D30, D60. Donde la letra ‘D’ indica el tamaño del grano o diámetro aparente, y los subíndices 10, 30 y 60, marca el diámetro del material más fino. Por ejemplo, si D30 = 0,25 mm, significa que el 30 % de los granos son menores que 0,25 mm. El D10 recibe el nombre de tamaño efectivo del suelo.

(44)

7

La cantidad que indica la variación o rango del tamaño de los granos presentes en la muestra se le conoce con el nombre de coeficiente de uniformidad, Cu, calculado de la siguiente manera:

Un material bien graduado debe cumplir la condición de que el coeficiente de uniformidad sea mayor de 4 para gravas y mayor de 6 para arenas. Un valor mayor a estas cantidades da a entender que el suelo tiene una variación notoriamente grande entre los diámetros D10 y D60. También hay que tener en cuenta que esto se debe a un vacío de gradación, esto sucede cuando hay una cantidad muy pequeña o nula de cierto diámetro.

El coeficiente de curvatura (Cc) es una medida de la forma de la curva entre D10 y D60. Se define matemáticamente de la siguiente forma:

Un material bien graduado debe cumplir la condición de que su coeficiente de curvatura este entre 1 y 3. Valores mayores de este coeficiente indican que hacen falta algunos diámetros entre los tamaños correspondientes a D10 y D60.

(45)

8 1.4. Ensayo de Proctor

Compactación es cualquier proceso que aumenta el peso volumétrico de un material granular. Es recomendado utilizarlo por varias razones. Estas son:

 Aumentar la resistencia al corte, y por lo tanto, mejorar la estabilidad y la capacidad de carga de pavimentos y cimentaciones.

 Disminuir la compresibilidad y de esa forma disminuir el asentamiento.  Disminuir la relación de vacíos, y por consiguiente, la permeabilidad.  Reducir el potencial de contracción o expansión por congelamiento.

La compactación trae como resultado un peso unitario máximo, que está en función de la humedad del suelo. Lo más importante de la compactación es mantener el suelo en un comportamiento mecánico adecuado a través de toda la vida útil de la obra.

Un punto muy importante en la compactación es que en consecuencia a una compactación intensa se obtiene un material muy resistente, pero también muy susceptible al agrietamiento. Esto resulta un gran problema cuando se espera que los suelos compactados tengan una vida dilatada y que es esencial que conserven sus propiedades en toda su vida aún bajo la acción del agua, de las cargas soportadas, y otras.

Este es el objetivo principal del ensayo de compactación Proctor, encontrar la humedad óptima, es decir, la cantidad de agua en la cual el suelo tendrá el peso unitario máximo. También depende, de la fuerza de compactación. El porcentaje de compactación es la relación entre el peso unitario seco actual y el peso unitario seco máximo.

(46)

9

Existen dos tipos de ensayo Proctor normalizados: el ensayo de Proctor normal, y el ensayo de Proctor modificado. Ambos ensayos se deben al ingeniero que les da nombre, Ralph R. Proctor y determinan la máxima densidad que es posible alcanzar para suelos, en determinadas condiciones de humedad. Esto con la condición de que no tengan un excesivo porcentaje de finos, pues la prueba Proctor está limitada a los suelos que pasen totalmente por el tamiz núm. 4, o que tengan un retenido máximo del 10 % en este tamiz, pero que pase totalmente por el tamiz 3/8”. Cuando el material esté retenido en el tamiz 3/8” deberá determinarse la humedad óptima y el peso volumétrico seco máximo con la prueba de Proctor estándar.

El grado de compactación de un terreno se expresa en porcentaje respecto al ensayo Proctor; es decir, una compactación del 85 % de Proctor Normal quiere decir que se alcanza el 85 % de la máxima densidad posible para ese terreno.

Para medir el grado de compactación de un material o un relleno se debe establecer la densidad seca del material. En la obtención de la densidad seca se debe tener en cuenta la cantidad de golpes, es decir, la energía utilizada durante la compactación y también del contenido de humedad que se utiliza durante el mismo.

Para lograr alcanzar la compactación deseada será necesario controlar debidamente la cantidad de agua a utilizar, ya que si se utiliza muy poco no se tendrá una buena lubricación durante el proceso y por consiguiente no se disminuirá la fricción que se produce entre partículas. Luego está el caso de que la cantidad de agua sea en exceso, esto provoca que las partículas sean separadas por el agua de manera más fácil.

(47)

10

Lo anterior demuestra que es necesario y de suma importancia definir la cantidad de agua con la cual se logrará obtener una excelente lubricación. Esta permitirá la obtención de una mayor densidad, la cual es llamada densidad máxima o peso unitario seco máximo, y a la cantidad de agua empleada para obtener esta densidad recibe el nombre de humedad óptima.

La máxima densidad seca para una masa de suelo que se logra alcanzar mediante los ensayos de laboratorio o en obra por medio de la compactación depende del tipo de suelo y varía desde un valor de 65 lb/pie3_{en una arena} pómez a unas 95 lb/pie3_{para una arcilla pesada. La humedad óptima varía} desde un cuatro por ciento para suelos de grano grueso, hasta un 35 % para las arcillas pesadas.

Compactando un suelo con diferentes contenidos de humedad se obtienen varias parejas de datos, las cuales posteriormente se grafican mediante una curva. Las ordenadas representan los diferentes valores de las densidades secas expresadas en kilogramo/metrocúbico o libra/piecúbico y en las abscisas los porcentajes de humedad.

La curva que se obtiene se llama curva de compactación y tiene un tramo ascendente, luego llega a un punto máximo para después decrecer. El punto más alto o máximo es el valor que indica cúal es el la densidad máxima del suelo y la humedad necesaria para lograr obtener dicho. La curva tiene una forma de parábola es llamada curva Proctor.

(48)

11 1.5. Valor soporte del suelo (CBR)

El objetivo de este ensayo es el de obtener la capacidad de soporte de un suelo o de agregados previamente compactados en laboratorio, utilizando una cantidad de agua óptima (humedad óptima) y usando varios niveles de compactación. Es método fue desarrollado por la división de carreteras del estado de California y es utilizado para determinar la calidad de un suelo y para verificar si este es apto para utilizarlo en una subrasante, subbase y base de pavimentos.

La finalidad de este estudio es determinar la resistencia a corte de un suelo que está sometido a condiciones controladas de humedad y densidad para luego conocer el porcentaje de relación de soporte del suelo. Este valor se define como la fuerza que requiere un pistón, el cual está normalizado para penetrar una profundidad. Este valor es expresado en relación a la fuerza que requiere un pistón para adentrarse a una probeta normalizada hecha de un material normalizado.

La expresión que define al CBR es la siguiente:

(49)

12

Tabla III. Valores de carga unitaria

Penetración Carga unitaria patrón Carga estándar

mm plg MPa Lb/plg² lb

2,5 0,10 6,9 1 000 3 000

5,0 0,20 10,3 1 500 4 500

7,5 0,30 13,0 1 900 5 700

20,0 0,40 16,0 2 300 6 100

12,7 0,50 18,0 2 600 7 800

Fuente: BOWLES, Joseph. Manual de laboratorio de suelos en ingeniería. p. 190.

Generalmente el valor de CBR se basa en la carga que se requiere para penetrar 2,5 mm, pero a veces el valor a una profundidad de 5 mm es mayor es necesario repetir el ensayo. Si al repetirlo se obtiene el mismo valor, dicho dato se tomará como aceptable y satisfactorio.

Antes de determinar la resistencia a la penetración, generalmente las probetas se saturan durante 96 horas para simular las condiciones de trabajo más desfavorables y para determinar su posible expansión. En general se utilizan 3 probetas como mínimo, las que poseen distintas energías de compactación (lo usual es 10, 30 y 65 golpes). El suelo el cual se está ensayando, debe contener una pequeña cantidad de material que pase por el tamiz de 50 mm y quede retenido en el tamiz de 20 mm. Se recomienda que esta fracción no exceda del 20 %.

1.6. Densidad de campo

Después de definir los criterios de compactación para las obras en terreno, es necesario utilizar un método para determinar la densidad o peso unitario que el suelo alcanza luego de su compactación.

(50)

13

Este ensayo es usado con el objetivo de conocer y controlar la compactación de terraplenes y capas de base. También se usa para conocer la densidad en sitio y porcentajes de contracción o hinchamiento de materiales. Los pesos unitarios se expresan en las siguientes unidades: g/cm3_{, kg/m}3_, lb/pie3_{. Deben distinguirse dos tipos de pesos unitarios:}

1. Peso unitario húmedo (PUH): es el peso del material húmedo en el campo, por unidad de volumen que ocupa.

2. Peso unitario seco (PUS): es el peso del material seco por unidad de volumen en el campo. Este es el que se busca en este ensayo, su valor se compara con el PUS máximo obtenido en el ensayo Proctor, para hallar el porcentaje de compactación final del suelo.

Para obtener estas densidades existen los siguientes métodos en terreno:  Cono de arena

 Balón de densidad  Densímetro nuclear

El método utilizado en las prácticas de laboratorio es el del cono de arena. Este método establece una serie de pasos para determinar en campo la densidad de suelos cuyo tamaño máximo absoluto de partículas sea menor o igual a 50 mm y menor o igual a 150 mm.

El procedimiento es aplicado en la superficie del material que fue previamente compactos. Este se enfoca en determinar el volumen de una pequeña excavación hecha de forma cilíndrica de la cual se halla retirado

(51)

14

material compactado. Esto se justifica porque al dividir el peso del material retirado entre el volumen de la excavación se logra obtener la densidad húmeda del suelo.

El método del cono de arena utiliza una arena uniforme normalizada y de granos redondeados para llenar el hueco excavado en terreno. Esta ya ha sido estudiada en laboratorio y ya se ha determinado la densidad que tendrá en las mismas condiciones que el material estudiado tendrá en campo. En este caso se usa la arena de Ottawa por sus características físicas y mecánicas.

Gracias a los avances que se han obtenido en el campo de la mecánica de suelos, ahora es posible obtener la humedad en campo de una muestra de suelo de una forma rápida y segura. Este se realiza empleando un dispositivo llamado Speedy el cual esta normado bajo las Normas ASTM D4944 y AASHTO T-217. Este es un dispositivo que realiza una prueba de humedad rápida.

Este dispositivo consiste en una cámara con un manómetro en la parte inferior. Este marca la presión ejercida por la muestra de suelo en conjunto con la presión exacta de cinco gramos de carburo de calcio. La presión generada en la cámara es producto de una reacción química entre la humedad contenida en el suelo y el carburo de calcio. La presión que indica el manómetro es la presión generada por cierta humedad, siendo determinada utilizando unas tablas que el equipo posee.

(52)

15

2. DESCRIPCIÓN DE LOS DISPOSITIVOS MÓVILES

A continuación se definirán varias de las características que los dispositivos tienen, las cuales determinan su desempeño y funcionamiento. Estas varían según el fabricante, modelo y tamaño del dispositivo. Cada uno de estas características juega en papel determinante en la forma en que cada dispositivo funciona. Para ello primero se dará una definición de lo que es cada característica para luego exponer las características que los modelos de celular más usados tienen.

2.1. Almacenamiento

En el ámbito de la informática el almacenamiento es la capacidad que tiene un dispositivo para almacenar cierta cantidad de información. También es la capacidad de introducir datos e información dentro de la memoria del dispositivo.

2.2. Precios

Es la cantidad promedio de dinero, expresada en quetzales (Q), por la cual el dispositivo es vendido en el país.

2.3. Peso y dimensiones

Cantidad de gramos que el dispositivo pesa y dimensiones de ancho y alto que el dispositivo posee.

(53)

16 2.4. Pantalla

Medida expresada en megapíxeles. Un pixel es la menor unidad homogénea de color el cual conforma una imagen. Por lo que esta medida indica la cantidad de pixeles que la pantalla es capaz de mostrar.

2.5. Procesador

Parte del dispositivo que hace la función de cerebro. Sus funciones principales son: la ejecución de aplicaciones y coordinar los diferentes procesos que realiza el dispositivo.

2.6. Cámara

Se refiere a la calidad de imágenes que el dispositivo es capaz de capturar mediante el uso de la cámara con la viene integrada. Esta es medida por la cantidad de pixeles que es capaz de capturar y el tamaño de las fotografías que este captura.

2.7. Energía y batería

Capacidad que tiene el dispositivo para funcionar durante cierta cantidad de tiempo sin apagarse. Está en función del tipo de uso y el tipo de conexión de red en la cual esté funcionando el equipo.

(54)

17

2.8. Especificaciones de celulares más usados en Guatemala

Actualmente el mercado pone a la disposición una gama amplia de modelos con diferentes características, los cuales constantemente están cambiando por lo que es difícil recomendarle al usuario algún modelo en particular. El orden de la siguiente presentación de modelos no refleja ningún orden de preferencia ni recomendación.

2.8.1. Samsung Galaxy S3

A continuación se describe de forma general las características técnicas de este dispositivo móvil, cuya imagen representativa se presenta en la siguiente figura.

´

Figura 1. Samsung Galaxay S3-Imagen real del dispositivo

Fuente: Smart GSM. www.smart-gsm.com/moviles/samsung-galaxy-s3. Consulta: 5 de noviembre de 2014.

(55)

18

Tabla IV. Samsung Galaxy S3-Características del dispositivo

Almacenamiento 16, 32 y 64 Gigabytes

Precio Q. 1 500,00 – Q. 1 600,00

Peso 133 gramos

Pantalla 720 x 1 280 pixeles, 4,8 pulgadas

Dimensiones 136,6 x 70.6 x 8,6 mm

Procesador Procesador Exynos 4 Quad quad-core 1,4 GHz Cámara 8 MP, 3 264 x 2 448 pixeles, autofocus con flash Energía y Batería Hasta 590 horas en red 2G y hasta 790 en red 3G

Fuente: Smart GSM. www.smart-gsm.com/moviles/samsung-galaxy-s3. Consulta: 4 de noviembre de 2014.

(56)

19 2.8.2. Samsung Galaxy S3 mini

Figura 2. Samsung Galaxy S3 mini-Imagen real del dispositivo

Fuente: Smart GSM. www.smart-gsm.com/moviles/samsung-galaxy-s3-mini. Consulta: 4 de noviembre de 2014.

Tabla V. Samsung Galaxy S3 mini-Características del dispositivo

Almacenamiento 8 y 16 Gigabytes Precio Q. 1 000,00 – Q. 1 200,00

Peso 111,5 gramos

Pantalla 480 x 800 pixeles, 4,0 pulgadas Dimensiones 121,55 x 63 x 9,85 mm

Procesador Procesador NovaThor U8420 dual-core de 1 GHz Cámara 5 MP, 2 592 x 1 944 pixeles, autofocus con flash Energía y Batería Hasta 460 horas en red 2G y hasta 360 en red 3G

Fuente: Smart GSM. http://www.smart-gsm.com/moviles/samsung-galaxy-s3-mini. Consulta: 4 de noviembre de 2014.

(57)

20

2.8.3. Samsung Galaxy Note

Figura 3. Samsung Galaxy Note-Imagen real del dispositivo

Fuente: Smart GSM. http://www.smart-gsm.com/moviles/samsung-galaxy-note. Consulta: 4 de noviembre de 2014.

Tabla VI. Samsun Galaxy Note-Características del dispositivo

Peso 178 gramos

Pantalla 800 x 1 280 pixeles, 4,0 pulgadas Dimensiones 146,85 x 82,95 x 9,65 mm

Procesador Procesador Cortex A9 dual-core 1,4 GHz Cámara 8 MP, 3 264 x 2 448 pixeles, autofocus con flash Energía y Batería Hasta 960 horas en red 2G y hasta 820 en red 3G

Fuente: Smart GSM. http://www.smart-gsm.com/moviles/samsung-galaxy-note. Consulta: 4 de noviembre de 2014.

(58)

21 2.8.4. LG G2

Figura 4. LG G2-Imagen real del dispositivo

Fuente: Smart GSM. http://www.smart-gsm.com/blog/lg-g2-galeria-de-fotos/#jp-carousel-36984. Consulta: 4 de noviembre de 2014.

Tabla VII. LG G2-Características del dispositivo

Peso 143 gramos

Pantalla 1 080 x 1 920 pixeles, 5,2 pulgadas Dimensiones 138,5 x 70,9 x 8,9 mm

Procesador Procesador quad-core Qualcomm Snapdragon 800 2.6 GHz

Cámara 13 MP, 4 128 x 3 096 pixeles, autofocus con flash Energía y Batería Hasta 790 horas en red 2G y hasta 900 en red 3G

Fuente: Smart GSM. http://www.smart-gsm.com/moviles/lg-g2. Consulta: 4 de noviembre de 2014.

(59)

22 2.8.5. LG Optimus L1 II

Figura 5. LG Optimus L1 II-Imagen real del dispositivo

Fuente: Smart GSM. http://www.smart-gsm.com/moviles/lg-optimus-l1-2. Consulta: 4 de noviembre de 2014.

Tabla VIII. LG Optimus L1 II-Características del dispositivo

Almacenamiento 2 Gigabytes

Precio Q. 594,00

Peso 105 gramos

Pantalla 240 x 320 pixeles, 3,0 pulgadas Dimensiones 102,9 x 59,2 12,2 mm

Procesador Procesador Qualcomm MSM7225A 1.0 GHz Cámara 2 MP, 1 600 x 1 200 pixeles

Energía y Batería Hasta 400 horas

(60)

23 2.8.6. LG Optimus L5 II

Figura 6. LG Optimus L5 II-Imagen real del dispositivo

Tabla IX. LG Optimus L5 II-Características del dispositivo

Precio Q. 800,00 – Q. 900,00

Peso 103,3 gramos

Pantalla 480 x 800 pixeles, 3,0 pulgadas Dimensiones 117,5 x 62,2 x 9,2 mm

Procesador Procesador MTK 6575 1,0 GHz Cámara 5 MP, 2 592 x 1 944 pixeles Energía y Batería Hasta 500 horas

(61)

24 2.8.7. Huawei Dquad XL U9510

Figura 7. Huawei Dquad XL U9510-Imagen real del dispositivo

Fuente: Smart GSM. http://www.smart-gsm.com/moviles/huawei-ascend-d-quad-xl. Consulta: 4 de noviembre de 2014.

Tabla X. Huawei Dquad XL U9510-Características del dispositivo

Precio Q. 800,00 – Q. 900,00

Peso 150,0 gramos

Pantalla 720 x 1 280 pixeles, 4,5 pulgadas Dimensiones 129 x 64 x 10,9 mm

Procesador Procesador HUawei K3V2 Quad-core 1,0 GHz Cámara 8 MP, 3 264 x 2 448 pixeles, autofocos con flash Energía y Batería Hasta 500 horas

Fuente: Smart GSM. http://www.smart-gsm.com/moviles/huawei-ascend-d-quad-xl. Consulta: 4 de noviembre de 2014.

(62)

25 2.8.8. Huawei Ascend P7

Figura 8. Huawei Ascend P7-Imagen real del dispositivo

Fuente: Smart GSM. http://www.smart-gsm.com/moviles/huawei-ascend-p7. Consulta: 4 de noviembre de 2014.

Tabla XI. Huawei Ascend P7-Características del dispositivo

Precio Q. 800,00 – Q. 900,00

Peso 124,0 gramos

Pantalla 1 080 x 1 920 pixeles, 4,5 pulgadas Dimensiones 139 x 68,8 x 6,5 mm

Procesador Procesador Quad-core HiSilicon Kirin 910T 1,8 GHz Cámara 13 MP, 4 160 x 3 120 pixeles, autofocos con flash Energía y Batería Hasta 22 horas en red 2G y 14 en red 3G

Fuente: Smart GSM. http://www.smart-gsm.com/moviles/huawei-ascend-p7. Consulta: 4 de noviembre de 2014.

(63)

(64)

27

3. PAQUETES PARA EL DESARROLLO DE APLICACIONES

A continuación se enlistarán algunas de las herramientas que existen para el desarrollo de aplicaciones que funcionan en los sistemas operativos de Android y IOS. Para ello se dará una breve descripción de lo que es cada una de las herramientas. Además de las características principales que estas tienen y las virtudes que estas poseen.

3.1. Sistema Android

Es un sistema operativo basado en Linux desarrollado y distribuido por Google. Este es un sistema en el cual la interfaz de usuario es basada en la manipulación e interacción directa. Android está diseñado principalmente para dispositivos móviles como celulares o tablets, pero también funciona en otros dispositivos como televisores, automóviles y relojes inteligentes.

3.1.1. Eclipse

Es un software compuesto por un grupo de herramientas utilizadas para la programación de código abierto que es usado para desarrollar aplicaciones multiplataforma. Este contiene un espacio de trabajo base y un ambiente de desarrollo que llega a ser muy extenso agregándole plugins o complementos.

(65)

28

El kit de desarrollo de software incluye las herramientas para desarrollar aplicaciones en el lenguaje de programación Java, el cual es el que mayormente se utiliza en esta plataforma. Está hecho para desarrolladores con experiencia previa en el desarrollo de software utilizando el lenguaje Java. Los usuarios extienden la capacidad de la plataforma para así programar en C, C++, PHP y muchos otros lenguajes de programación.

Uno de los complementos que se le pueden agregar a Eclipse es el Android Development Tools (ADT), el cual esta creado para proporcionar un ambiente de desarrollo para la creación de aplicaciones en Android. Este complemento hace posible que los desarrolladores creen nuevos proyectos como: interfaces de usuario, depurar las aplicaciones para buscar errores, y crear los archivos necesarios para poder publicar las aplicaciones en la tienda de aplicaciones de Google.

Desarrollar aplicaciones para Android utilizando Eclipse es altamente recomendado y es una de las maneras más fáciles y rápidas que existen. Por medio de la configuración guiada de proyectos, así como la integración de herramientas, como un editor XML personalizado, un panel de depuración, Eclipse provee de un gran impulso y ayuda en el desarrollo de aplicaciones para Android.

3.1.2. Android Studio

Es un entorno de desarrollo integrado (IDE por sus siglas en inglés) para el desarrollo de aplicaciones para Android. Fue creado por la firma JetBrains y su lanzamiento fue anunciado el 16 de mayo del 2013. Esta herramienta promete a los desarrolladores una manera más rápida y efectiva para desarrollar aplicaciones.

(66)

29

Una de las características más notables es el asistente de configuración para el primer uso, el cual instala automáticamente el kit de desarrollo de software (SDK por sus siglas en inglés) necesario para la creación de aplicaciones, establece una configuración predeterminada para el entorno de desarrollo, crea un emulador especialmente optimizado para probar las aplicaciones y proporciona una gran librería de plantillas de código. También incluye un asistente que permite empezar un proyecto desde una muestra o ejemplo.

Android Studio utiliza una capacidad de edición de código inteligente que tiene la plataforma IntelliJ, siendo la plataforma base en la que está desarrollada esta herramienta. Además ofrece una completación automática e inteligente de código, refactorización y un análisis profundo de código. También permite manejar la traducción de todas cadenas de caracteres y así extrae y analiza fácilmente todas las cadenas que no pueden ser modificadas del proyecto.

Otras de sus características es que permite editar y previsualizar los diseños de Android en diferentes tamaños de pantalla, idiomas y diferentes versiones de interfaces de programación (API por sus siglas en inglés).

3.1.3. Native Development Kit (NDK)

El Android NDK (Native Development Kit) es una herramienta que permite a los desarrolladores de aplicaciones reutilizar código escrito en el lenguaje C/C++ introduciéndolo por medio del Interfaz Nativo de Java (JNI por sus siglas en inglés).

(67)

30

El NDK hace posible que la ejecución de las aplicaciones sea mucho más rápida y eficiente, ya que estas se ejecutan directamente en el procesador y no en una máquina virtual.

El NDK es una herramienta útil y poderosa solo para cierto tipo de aplicaciones. El uso de código propio de Android no es sinónimo de una mejora notable en el rendimiento, pero sí es capaz de aumentar la complejidad de la aplicación hasta límite muy altos.

Los desarrolladores utilizan el NDK usualmente para el desarrollo de aplicaciones que exigirán un uso intenso de los recursos del CPU, tales como los juegos o procesadores de señal. Principalmente lo que se espera lograr es una máxima optimización de operaciones matemáticas.

Por medio del uso de esta herramienta es posible generar e integrar bibliotecas en un paquete de aplicaciones para luego utilizarlas en el dispositivo móvil. El NDK proporciona librerías estables y muy útiles como la librería de matemática LIBM, la librería para gráficos en 3D OpenGL, entre otras.

Algunas de las aplicaciones más famosas y de uso común que usan el Android NDK por la alta eficiencia que este ofrece o por la necesidad de poder reutilizar código en C son WhatsApp, Skype o Tuneln Radio. Muchas de estas usan librerías previamente desarrolladas en lenguaje C/C++ y hacen uso del NDK para no tener que volver a escribir el código fuente de la aplicación en Java.

(68)

31

3.1.4. App Inventor para Android

Es una de las maneras más rápidas para el desarrollo de aplicaciones para dispositivos móviles que utilizan Android como sistema operativo. Incluso sin ninguna experiencia se puede aprender en cuestión de horas como crear una aplicación. Esta es una herramienta basada en la programación mediante bloques y utiliza la librería Open Blocks de Java para crear un lenguaje puramente visual.

Inicialmente desarrollada por el profesor Hal Abelson y el equipo de Google Education, App Inventor funciona como un servicio administrado por el personal del Centro de Aprendizaje Movil del MIT (MIT´s CML por sus siglas en inglés) en colaboración con el Laboratorio de Ciencias de la Computadora e Inteligencia Artificial de MIT (MIT´s CSAIL por sus siglas en inglés) y el MIT Media Lab.

App Inventor es utilizada por una comunidad de casi dos millones de usuarios de 195 países en todo el mundo. Se estima que se han desarrollado alrededor de 4,7 millones de aplicaciones desde su lanzamiento. Este recurso es de código abierto y tiene como objetivo hacer más accesible la programación y creación de aplicaciones para una extensa audiencia. Esta herramienta provee a cualquiera, no importando si tiene experiencia en programación, la oportunidad de controlar y remodelar el uso diario de su dispositivo.

3.1.5. Basic 4 Android

Es una herramienta para desarrollar aplicaciones para Android de una manera fácil y rápida, creada y vendida por Anywhere Software Ltd. Esta es una muy buena alternativa para los desarrolladores con previa experiencia en el

(69)

32

paquete .NET de Microsoft y que desean empezar a incursionar en el mercado de las aplicaciones para móviles. A diferencia de la mayoría de otras herramientas, la licencia es pagada, y su costo varía entre $ 59 para una licencia individual y $ 120 para empresas.

Incluye en su paquete un diseñador visual que hace más simple y rápido el proceso de creación de interfaces de usuario que serán utilizadas en dispositivos con diferentes tamaños de pantallas. Las aplicaciones se prueban en cualquier dispositivo móvil real mediante la aplicación B4A Bridge o bien utilizando en emulador.

El lenguaje que utiliza está basado en Basic y luego se adapta al entorno nativo de Android. Esto quiere decir que no tiene necesidad de usar módulos de ejecución de tiempo o alguna dependencia específica para que el software se ejecute. Basic 4 Android es un lenguaje de programación orientado a objetos como a eventos. Este es capaz de generar de forma propia aplicaciones estándar para Android que luego son subidas a diferentes tiendas de aplicaciones como Google Play, Samsung Apps o Amazon Appstore.

3.2. Sistema iOS

Es un sistema operativo para dispositivos móviles creado y desarrollado por la empresa Apple. Actualmente más de un 60 % de los dispositivos móviles en el mercado funcionan con este sistema operativo.

(70)

33 3.2.1. Xcode

Es el entorno de desarrollo integrado (IDE por sus sigla en inglés) que Apple desarrolló para la creación de aplicaciones tanto para escritorio como para dispositivos móviles y está disponible de forma gratuita en el Mac App Store. Utilizando el iOS SDK, Xcode es capaz de compilar y depurar aplicaciones para iOS que se ejecuten en el procesador.

Además de incluir un IDE, Xcode posee la mayoría de la documentación para desarrolladores, así como un constructor de interfaz de usuario (Interface Builder), el cual es utilizado para generar los formularios que ve el usuario al usar una aplicación.

Una de las características más notables de esta herramienta es que soporta varios códigos fuentes para la realización de aplicaciones como: C, C++, Java, AppleScript, Python, Ruby, Objective-C y Swift, siendo los últimos dos lo más usados en el desarrollo de aplicaciones.

3.2.1.1. Objective-C

Es el lenguaje principal y elemental utilizado para desarrollar aplicaciones en iOS. Este fue desarrollado en 1980 y fue seleccionado para ser el lenguaje base utilizado por NeXT para su sistema operativo NeXTSTEP, del cual se deriva el sistema iOS.

Las implementaciones de este lenguaje utilizan un sistema de tiempo de ejecución escrito totalmente en C haciendo a las aplicaciones sean pequeñas en tamaño, en contraste a otros lenguajes de programación que utilizan muchos recursos y grandes tiempos de ejecución de la máquina virtual.

(71)

34 3.2.1.2. Swift

Este es un nuevo e innovador lenguaje de programación utilizado por Xcode. Permite escribir el código fuente de una manera interactiva y divertida. La sintaxis que utiliza es concisa pero a la vez expresiva, y las aplicaciones desarrolladas con este lenguaje se ejecutan de manera muy rápida y eficiente.

Swift es el resultado de las últimas investigaciones realizadas en el campo de lenguajes de programación. Los parámetros con nombre traídos de Objective C son ahora expresados en una sintaxis más limpia lo cual hace que el código escrito en Swift sea más fácil de leer y comprender.

Swift elimina clases enteras de código inseguro y hace que ahora las variables sean siempre inicializadas antes de ser usadas, y la memoria ahora es manejada de forma automática.

3.2.2. LiveCode

Es un lenguaje de programación que anteriormente era conocido por el nombre de Revolution. Este es un lenguaje de código abierto y a la vez de pago que permite un rápido desarrollo de aplicaciones multiplataforma.

El software crea aplicaciones que se ejecutan en varios entornos compatibles, usando en flujo de trabajo el cual no necesita un compilador para funcionar. El mismo código puede ejecutarse en varios dispositivos y plataformas. LiveCode se basa en un lenguaje de programación similar al inglés y es de alto nivel. El alto nivel que tiene el lenguaje de programación combinado con el flujo de trabajo libre de compilación genera código que es auto documentado y fácil de entender para programadores ocasionales.

(72)

35

Aparte del lenguaje de programación fácil de entender y aprender, LiveCode tiene un entorno de desarrollo gráfico. Cuando se está creando una aplicación se puede emplear más tiempo pensando en cómo implementar las diferentes características que la aplicación pueda tener que en la complejidad de la herramienta que se utilizará.

Muchos estudiantes que empiezan en el campo de la programación usan LiveCode para desarrollar juegos y aplicaciones para sus propios celulares y tabletas. Aunque LiveCode es muy fácil e intuitivo de usar, este es un lenguaje de programación sofisticado y completo apropiado para la enseñanza de los conceptos básicos de programación, incluyendo conceptos más avanzados como lo son los arreglos y traspaso de parámetros por referencia.

3.2.3. Xamarin

Es el nombre de una compañía que a mediados de mayo del 2011 fue establecida por los mismos ingenieros que desarrollaron la herramienta llamada Mono. Es una implementación libre de la plataforma de desarrollo .NET para dispositivos Android, iOS y GNU/Linux.

Con un código base compartido basado en el lenguaje de programación C#, los desarrolladores pueden utilizar Xamarin para crear aplicaciones que correrán de forma nativas en Android, iOS y Windows con interfaces de usuario propias de cada sistema compartiendo código a través de las distintas plataformas.

Una de las grandes ventajas de Xamarin es que permite el desarrollo de aplicaciones usando Visual Studio, el cual es el IDE de Microsoft para el framework de .Net. Xamarin se integra perfectamente con Visual Studio.

(73)

36

Extendiendo el alcance de Visual Studio a no solo al desarrollo de aplicaciones para escritorio, sino que también el de aplicaciones para Android y iOS.

Además provee soporte para la creación, implementación y depuración de aplicaciones, ya sea en un simulador o en un dispositivo. Xamarin también cuenta con una tienda de componentes para integrar controles de interfaz de usuario, sistemas de procesamiento de datos o backend, servicios en la nube y librerías de terceros directamente en las aplicaciones.